ديناميكيات صفيحة الجليد القطبية الجنوبية على المدى القصير خلال أواخر الأوليجوسين

لماذا يهم الجليد القديم لمستقبلنا

العلماء يتوقون لتجارب طبيعية توضح كيف تتصرف صفائح الجليد الكبرى على الأرض في عالم أكثر دفئًا. تنظر هذه الدراسة إلى الوراء نحو 26 مليون سنة، إلى زمن كانت فيه مستويات ثاني أكسيد الكربون مشابهة لتلك المتوقعة في وقت لاحق من هذا القرن، لمعرفة كيف استجابت صفيحة الجليد القطبية الجنوبية. من خلال حفر طبقات الطين القديم في قاع البحر وتحليل قواقع أحفورية دقيقة وبصمات كيميائية، يكشف المؤلفون أن جليد القارة القطبية الجنوبية نما وتقلص بدرجة أكبر، وبوتيرة أكثر تكرارًا، مما كان يعتقد سابقًا — ما يقدم دلائل حول مدى سرعة تغير الجليد، ومستوى سطح البحر، في المستقبل.

عالم دافئ يشبه إلى حد كبير غدًا

كانت فترة أواخر الأوليجوسين، بين نحو 26.2 و25.2 مليون سنة مضت، أدفأ من اليوم، ومع ذلك كانت القارة القطبية الجنوبية مغطاة بالفعل بصفيحة جليدية كبيرة. تُقدَّر نسبة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بأنها تدور حول 500–570 جزءًا في المليون، وهو قريب من توقعات نهاية هذا القرن. في الوقت نفسه، كانت المواقع القارية في وضع مختلف قليلاً وبوابات المحيط حول القارة القطبية الجنوبية لا تزال تتغير، مما ساعد على نشوء التيار المحيطي القطبي الجنوبي القوي ذي الشكل الحلقى. هذا المزيج من غازات دفيئة مرتفعة، وتغير في دوران المحيطات، وصفيحة جليدية جنوبية كبرى يجعل من أواخر الأوليجوسين نظيرًا ذا قيمة لعمق الزمن لمناخنا القادم.

قراءة تاريخ المناخ من قواقع دقيقة

ركز الفريق على موقع برنامج حفر المحيطات 689، في ماود رايز في المحيط الجنوبي، حيث تراكمت الرواسب بثبات على قاع البحر العميق. داخل هذه طبقات الطين انتقت الباحثون كائنات أحادية الخلية تُدعى فورامينيفيرا قاعية، تحافظ أصدافها من كربونات الكالسيوم على كيمياء ودرجة حرارة مياه البحر القديمة. من خلال قياس نظائر الأكسجين ونسب المغنيسيوم إلى الكالسيوم في هذه الأصداف، فصل الباحثون تغيرات درجة حرارة المياه القاعية عن تغيرات حجم الجليد العالمي. ثم قارنوا هذا السجل الخاص بحجم الجليد مع نظائر معدنين، النيوديميوم والرصاص، المحتبسة في الرواسب المحيطة. تعمل هذه النظائر المعدنية كرموز مميزة لأنواع الصخور المتآكلة على القارة القطبية الجنوبية ولشدة طحن هذه الصخور وتجوية السطح.

صفيحة جليد اندفعت مع اهتزاز الأرض

يُظهر السجل القائم على الأكسجين أن صفيحة الجليد القطبية الجنوبية خلال نافذة المليون سنة هذه كانت بعيدة كل البعد عن السكون. تأرجح حجم الجليد بين حالات قابلة للمقارنة مع كتلة الجليد القطبية الحالية أو أكبر منها وتكوينات أصغر بكثير، لكنه لم يختفِ تمامًا. تراوحت هذه التقلبات ليس فقط مع التغيرات البطيئة الطويلة في مدار الأرض، المعروفة بدورات الشذوذ المداري، ولكن أيضًا مع دورة الميل أو الإمالة التي تبلغ نحو 41,000 سنة. هذا يعني أن زاوية محور الأرض — التي تتحكم في كمية الضوء الشمسي التي تصل إلى خطوط العرض الجنوبية العالية — نسقت بشدة نمو وتراجع جليد القارة القطبية الجنوبية، حتى في ظل ثاني أكسيد كربون مرتفع. في فترات معينة، كانت التغيرات المعاد بناؤها في حجم الجليد تضاهي تلك المستنتجة لعصور الجليد الأحدث في البلِيوسين والبلستوسين.

بصمات الصخور تكشف عن تغيرات التعرية

بينما توسعت الصفيحة الجليدية وانكمشت، كشطت مجموعات صخرية مختلفة وسلمت شظاياها ومنتجاتها المذابة إلى المحيط. يُسجل هذا في تغيرات توقيعات نظائر النيوديميوم والرصاص في موقع 689. خلال الفترات الأكثر برودة والأكثر تجلّدًا، تُظهر الرواسب نبضات من قيم نظيرية تشير إلى تآكل أقوى لصخور شرق القارة القطبية الجنوبية القديمة قرب الهامش، على الأرجح مع تقدم جليد أكثر ثخانة وتصدير الأنهار الجليدية للركام عبر جبال الجليد. في المراحل الأكثر دفئًا، يسترخى الإشارة باتجاه خلفية «المحيط المفتوح» التي تهيمن عليها مادة تدور ضمن دوّامة ويديل، الدوامة المائية الكبرى قبالة أنتاركتيكا. لمعظم السجل، تتتبع تغيّرات نظائر المعادن تغيّرات حجم الجليد، رابطًة بين التعرية القارية ودوران المحيط الإقليمي وبين ازدياد ونقصان الصفيحة الجليدية.

دليل على عملاق شرقي قطبي جنوبي طويل العمر

أحد أكثر النتائج دلالة يأتي من كيفية اختلاف نظائر الرصاص في الطلاءات المشتقة من مياه البحر عن تلك في شظايا الصخور الصلبة. هذا التباين المستمر يشير إلى نمط من التجوية الكيميائية الكثيفة وغير المتجانسة النموذجية للصخور المطروقة تحت صفيحة جليدية كبرى. يظهر المؤلفون أن هذه الإشارة للتجوية «غير المتطابقة» كانت راسخة بالفعل بحلول أواخر الأوليجوسين وبقيت مستقرة على مدى المليون سنة الذي درسوه. مقترنة بتقلبات حجم الجليد الكبيرة لكنها غير كاملة، يشير هذا إلى وجود صفيحة جليدية كبيرة وطويلة العمر في شرق القارة القطبية الجنوبية لم تختفِ قط، حتى في أدفأ الفترات. بالنسبة لليوم، الرسالة هي أن صفيحة جليد أنتاركتيكية كبيرة ومعظمها قائمة على اليابسة يمكن أن تصمد أمام مستويات مرتفعة من ثاني أكسيد الكربون، لكنها لا تزال قادرة على التغير بشكل كبير في الحجم على مدى زمني يبلغ عشرات الآلاف من السنين — تغيّرات ستترجم إلى تقلبات كبرى ومتكررة في مستوى سطح البحر العالمي.

الاستشهاد: Creac’h, L., Brzelinski, S., Lippold, J. et al. Short-term Antarctic ice-sheet dynamics during the late Oligocene. Commun Earth Environ 7, 189 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03217-4

الكلمات المفتاحية: صفائح الجليد القطبية الجنوبية, المناخ القديم, الأوليجوسين, تغير مستوى سطح البحر, محيط الجنوب